基于仿真的产品设计系统研究及其在风机的应用

发布时间：2017-05-22 17:10

  本文关键词：基于仿真的产品设计系统研究及其在风机的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的进步和科技的发展,对产品的性能和质量提出了更高的要求。产品的质量在很大程度上是由设计阶段决定的,这就对产品设计提出了更高的要求。计算机辅助工程CAE的出现,为提高产品设计的质量提供了技术手段。随着CAE系统需求的增多,在功能越来越强大的同时,对使用人员要求越来越高。要在产品设计中应用CAE软件,用户不仅要掌握产品的领域知识,而且要掌握CAE及软件的操作知识。这对人才缺乏的中小企业而言,无疑是一个巨大的挑战。本文针对企业使用CAE技术时面临的困难,结合国家科技支撑计划项目,研究简化仿真分析操作流程和统一管理仿真数据的解决方案,以提升企业对CAE技术的使用效率,深化该技术的应用。本文主要研究目标是通过分析和设计支持仿真过程的信息系统来优化CAE软件的操作流程,为此,开展了如下研究：首先,以轴流风机为应用对象,分析基于仿真的产品设计的特点,研究仿真设计所涉及的产品域和仿真域各自的内涵及其内在的关联性。其次,对产品结构要素和仿真模型要素进行分析,研究两者间的异同和映射关联的可行性,并设计三种映射处理方法。再次,根据CAE参数化设计语言编写的仿真程序,设计应用接口,使系统通过参数映射将设计参数转换成接口内容,并调用仿真服务,达到优化操作目的。最后,设计和开发基于仿真的产品设计系统,从用户需求分析、系统架构设计、功能模块划分到数据模型设计进行全面阐述；同时详细说明了系统关键功能模块的实现过程,包括产品仿真设计项目管理模块和参数映射管理模块,之后,以风机的仿真设计为例,展示了系统运行和操作流程。
【关键词】：产品设计 仿真 CAE 参数映射 接口 轴流风机
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB472
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1. 课题背景9-11
• 1.1.1. 研究背景9-11
• 1.1.2. 研究目标和意义11
• 1.2. 国内外研究现状11-15
• 1.2.1. CAE技术研究现状11-12
• 1.2.2. CAE在产品设计中应用现状12-14
• 1.2.3. 仿真数据管理平台研究现状14-15
• 1.3. 研究内容与章节安排15-18
• 1.3.1. 研究内容15-17
• 1.3.2. 章节安排17-18
• 1.4. 本章小结18-19
• 第2章 基于仿真的产品设计系统关键技术研究19-41
• 2.1. 产品设计与CAE仿真分析19-26
• 2.1.1. 产品设计19-24
• 2.1.2. CAE仿真分析24-26
• 2.1.3. 基于仿真分析的产品设计总结26
• 2.2. 仿真过程优化方案分析26-31
• 2.2.1. 产品域与仿真域26-27
• 2.2.2. 不同域参数关联性分析27-29
• 2.2.3. 过程优化方案29-31
• 2.3. 参数映射处理方法与仿真应用接口研究31-36
• 2.3.1. 参数映射处理方法与使用31-35
• 2.3.2. 支持仿真的系统接口设计35-36
• 2.4. 基于仿真的设计系统实现方案36-40
• 2.4.1. 产品设计和仿真分析异同点分析37-38
• 2.4.2. 系统实现方案38-40
• 2.5. 本章小结40-41
• 第3章 基于仿真的产品设计系统总体设计41-57
• 3.1. 产品CAE设计系统需求分析41-43
• 3.1.1. 总体需求分析41-42
• 3.1.2. 系统用例识别42-43
• 3.2. 产品CAE设计系统架构设计43-47
• 3.2.1. 仿真设计系统层次体系分析43-46
• 3.2.2. 系统整体架构设计46-47
• 3.3. 产品CAE设计系统功能模块47-51
• 3.3.1. 产品元数据管理模块48-49
• 3.3.2. 跨域参数映射管理模块49-50
• 3.3.3. 仿真设计项目管理模块50-51
• 3.3.4. 仿真结果管理模块51
• 3.4. 产品CAE设计系统数据模型51-56
• 3.4.1. 产品仿真设计数据流图52-53
• 3.4.2. 领域概念建模分析53-54
• 3.4.3. 系统物理建模分析54-56
• 3.5. 本章小结56-57
• 第4章 基于仿真的产品设计系统关键功能57-76
• 4.1. 产品仿真设计项目管理模块57-68
• 4.1.1. 仿真设计项目通用管理流程57-60
• 4.1.2. 模块功能的具体实现60-67
• 4.1.3. 支持仿真项目的文档系统67-68
• 4.2. 跨域参数映射管理模块68-75
• 4.2.1. 产品到模型的参数映射69-72
• 4.2.2. 模型到接口的参数映射72-75
• 4.3. 本章小结75-76
• 第5章 基于仿真的产品设计系统运行实例76-93
• 5.1. 产品仿真设计系统简介76-77
• 5.2. 系统运行实例77-91
• 5.2.1. 轴流风机元数据设计78-83
• 5.2.2. 轴流风机参数映射设计83-86
• 5.2.3. 轴流风机仿真项目设计与执行86-91
• 5.3. 本章小结91-93
• 第6章 总结与展望93-95
• 6.1. 总结93-94
• 6.2. 展望94-95
• 参考文献95-98

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